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正确认识SCR系统以及车用尿素与农业尿素的区别

发布时间: 2018-05-19 | 来源:潍坊嘉岚环保科技有限公司  

 

车用尿素设备

伴随国五排放标准的实施,车用尿素的受关注度显著提升。作为与终端用户直接相关的易耗品之一,车用尿素对于广大卡客车驾驶员来说都算比较熟悉了,不过还有的用户对其成分、工作原理、用途以及使用和储存上还不甚了解或者存在误区。为此,小编围绕上述几点对车用尿素的相关知识进行了梳理,以问答的形式呈现给广大朋友们,让你们更深入了解车用尿素。

 

什么是车用尿素?与普通农用尿素有何区别?

车用尿素是无色、透明、清澈的液体,浓度在31.8%~33.2%,用于还原NOx。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。

车用尿素的学名是柴油机尾气处理液,国内俗称为汽车尿素、车用尿素、车用脱硝剂等。车用尿素溶液最早在欧洲使用,称为Adblue,北美称为DEF柴油机尾气处理液。

普通的农用化肥尿素因为含有缩二脲、机械杂质、甲醛、金属离子会造成SCR尾气后处理器的催化剂中毒,造成部件损坏。此外,化肥尿素低温易结晶且不能保证尿素溶液浓度,会造成NOx转换率低。车用尿素溶液不是简单地用常见的尿素化肥兑水,它是农用尿素提纯后形成的。

 

车用尿素的作用?

为了满足国五排放标准,国际中重型商用车及柴油机企业主要采用2条排放控制技术路线:第一是“优化燃烧+SCR”技术路线,简称SCR路线,它是通过优化喷油和燃烧过程,尽量在机内控制PM的产生,而在机外后处理过程中,采用尿素溶液对NOx进行选择性催化还原;第二是“EGR+DOC/DPF/POC”技术路线,其中以“EGR+DPF”应用最广泛,简称EGR+路线,它以废气再循环为基础,在机内抑制NOx的产生,在机外后处理过程中采用柴油氧化催化器或柴油颗粒过滤器、或颗粒氧化催化器对PM进行氧化催化或过滤捕捉。

我国重型车升级国五的路线大多数采用SCR路线,NOx是车辆尾气排放物中的主要成分。NOx不仅是雾霾酸雨的成因之一,对人体也有直接的危害。尿素溶液的作用就是和汽车尾气中的NOx发生化学反应生成无毒的氮气和水,从而降低汽车尾气中有毒气体的排放,减少污染。

 

车用尿素的工作原理。

SCR 系统的运行过程大致是:尾气从涡轮出来后进入排气管,排气管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素在高温下会分解为N H3, 在还原性催化剂作用下与柴油车尾气中的NOx 反应,生成N2 和H2O,从而减少尾气排放中的NOx。

关于威尔顿车用尿素在催化还原反应中的控制是非常精细化一个过程。SCR 系统中的车用尿素剂量最终由发动机管理系统控制,尿素的喷入量必须要与NOx 的浓度相匹配,在保证降低NOx 的同时,不能超过份量。尿素的喷入量过少,则达不到应有的处理水平,尿素的喷入量过多,则会使多余的N H3 排入大气,导致新的污染。所以,必须有高灵敏度的NOx 浓度传感器以及相应的高精度尿素喷射装置。

 

车用尿素如何保存?

车用尿素必需储存在远离阳光直接照射的地方,温度不宜太热或太冷, 并且通风良好。车用尿素在光照和高温情况下,有效期会大幅缩短。车用尿素应该室温保存,避免高温和阳光直射,保存温度保持在- 5 ~25 ℃之间,低于- 5 ℃时应有保温措施,高于25 ℃要冷却保温。此外,若储存温度过低会出现结晶,体积膨胀,所以储存时的容积不得高于90%。一旦结晶,加热温度不要高于30 ℃。

车用尿素可以用水替代或者加水稀释?

答案是否定的。相关技术专家指出,由于用水替代了车用尿素溶液或用水稀释了车用尿素溶液,水或被水稀释后浓度低于32.5% 的车用尿素溶液无法对废气进行还原处理,使NOx 排放依然过高。同时,NOx 会与其他污染物在紫外线作用下产生光化学烟雾污染。对大气危害非常大,进而对人类的身体健康也有很大的影响。

此外,长期加水使用会导致SCR 系统长期不正常工作,OBD 系统会直接降低发动机输出功率并增加油耗, 同时还会损坏SCR 系统的零部件,而换一套SCR 系统的总费用在7 万~ 8 万元,单独更换喷嘴也需要2 000 多元, 严重情况下损坏催化剂会产生3 万~ 5 万元的维修费用,这样的做法虽然短期降低了车辆使用成本,实际上得不偿失。

可以拆除OBD设备避免加注车用尿素?

用户在使用国五车过程中,存在不少误区,有的驾驶员会把车用尿素的报警装备OBD 拆除,或更改CPU 数据从而避免加注车用尿素或达到虚假环保数据的作用。

相关技术专家认为, 通过拆除OBD 监控,使得车辆在SCR 系统中尿素耗尽时不限功率,这样一来看似减少了很多麻烦,但由于国五发动机为了降低PM 排放而偏向充分燃烧,这样尾气中NOx 排放不仅不会降低还会升高,尾气污染甚至超过国Ⅲ车。同时, SCR 系统长期不工作会导致SCR 系统内残留的车用尿素溶液结晶堵塞管道及喷嘴,而且因为长期缺乏液体的浸泡使SCR 系统各零部件的寿命降低甚至损坏,催化剂失去催化作用,更换SCR 系统零部件的费用远远高于正常使用车用尿素的费用,反而会大大增加使用成本。

使用车用尿素会增加油耗?

使用车用尿素与油耗并无直接关系。车用尿素用于国五车辆的SCR 系统,SCR 系统通过OBD 系统的ECU 与发动机发生联系,如果SCR 系统不能正常工作,OBD 系统会降低发动机的功率输出,并增加油耗。但如果S CR 系统正常工作,采取高压共轨技术的国五发动机燃烧更充分,车辆的输出功率更加稳定,可以比国四发动机节省6% 左右的油耗,因此车用尿素不会增加或者减少发动机的油耗,但优质的车用尿素能保证SCR 系统正常工作,起到协助降低油耗的作用。

车用尿素加注方式很麻烦?

  • 目前车用尿素的加装方式主要有桶装方式和加注设备2种,这2种加注方式都有严格的加注标准。加注设备站有加注枪,可保证车用尿素的纯净, 不受加注环境污染;而对于桶装加注, 目前一些生产企业也通过简易的加注管进行加注,在加注环节把控。

目前用户主要加注的都是桶装小包装产品。加注时,首先打开包装桶盖, 并打开内扣密封盖,然后把导流管的一端与包装桶连接,另一端与车上的尿素罐连接,就可以加注了。加注完之后,要用干毛巾或者纸巾把加注口擦干,确认盖好尿素罐的盖子。


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